基于地理位置的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分析

1.66萬字 66頁 包括外文翻譯，原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
WSN設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是路由協(xié)議的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議不同的是WSN路由協(xié)議首先要考慮能量的高效利用即網(wǎng)絡(luò)的生命周期，目前國內(nèi)外已經(jīng)研究出了多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，其中基于能量與地理位置相結(jié)合的GEAR（geographical and energy aware routing）協(xié)議就是代表之一。
GEAR協(xié)議是地理位置路由協(xié)議中將貪婪轉(zhuǎn)發(fā)與節(jié)點(diǎn)能量消耗相結(jié)合的路由協(xié)議，在深入研究后發(fā)現(xiàn)它存在遇到同一空洞而進(jìn)入短暫路由環(huán)路的問題，并且需要考慮數(shù)據(jù)在目標(biāo)區(qū)域中轉(zhuǎn)發(fā)時節(jié)點(diǎn)的密度和通信半徑問題。針對這些問題我們在GEAR協(xié)議的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了新的路由方案，以提高節(jié)點(diǎn)的能量利用和減短分組傳輸路徑。我們做了以下的工作：
第一：通過空洞等級標(biāo)記即節(jié)點(diǎn)遇到空洞時通過兩連跳的方式擴(kuò)散自己的空洞消息，使后續(xù)節(jié)點(diǎn)能夠提前繞開空洞，解決了GEAR協(xié)議分組發(fā)往目標(biāo)區(qū)域時由于路徑更新速度太慢陷入路由環(huán)路的問題。
第二：在區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)時通過區(qū)域內(nèi)動態(tài)生成本地最小樹LMST的形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，避免了分組以盲目洪泛和地理迭代的方式轉(zhuǎn)發(fā)時要考慮節(jié)點(diǎn)密度和通信距離的局限性。
最后在MATLAB平臺上對GEAR協(xié)議與改進(jìn)的協(xié)議進(jìn)行仿真，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中我們可以看出改進(jìn)的協(xié)議比較好的利用了節(jié)點(diǎn)的能量，減短了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄窂?，提高了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。


關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 能量 地理位置 空洞